新微型電機可將藥物引入特定單細胞

　　以色列理工學院日前宣布，機械工程院吉拉德·約西凡教授率領的團隊，研發出一種新型自行微型機器（self-propelling micromachine），能直接將藥物、DNA和化學物質通過電穿孔技術導入特定的單細胞內。相關研究發表在近期的《科學進展》雜志上。

圖片來源于網絡

　　微型機器也被稱為“活性顆粒”或“微型電機”，有望成為分析單細胞的納米級工具，它們既可用作基于單細胞的疾病診斷手段，又可用作測試細胞療法的平臺。

　　電穿孔（Electroporation）是一種微生物技術，其工作原理是向細胞施加電場從而增加細胞膜的通透性，以便將藥物、DNA或化學物質導入細胞。通常，電穿孔技術用于將DNA導入細菌細胞內。目前該技術的局限性是使用時每次均作用于多個細胞，而非針對單個特定細胞。

　　此次，約西凡和兩名博士后研究生設計的自行微型機器打破了電穿孔技術當前的局限性，首次證明了外部電場能不可思議地捕獲和運送單細胞細菌，并能有選擇地對捕獲的細菌細胞實施電穿孔技術。也就是說，他們實現了將藥物等導入選出的特定單細胞細菌內的操作。

　　以前的微型電機相對笨重且不易操作，新的微型電機則具有多功能性，能對多個目標細胞實施并行微創電穿孔，便攜高效，能夠免除復雜性和預先設計等問題。

　　據悉，約西凡團隊開發的方法具有通用性，適用于廣范圍的細胞類型和微型電機設計，以及細菌和金屬介質Janus粒子（雙面神粒子，此粒子一半是電導體，另一半是絕緣體）。在針對單細胞細菌的微型電機成功開發后，約西凡下一步準備將他們的研究擴展到哺乳動物細胞。